本發明涉及一種多巴胺復合超濾膜的制備方法。

背景技術：

近年來，隨著養殖業的迅猛發展，海水工廠化養殖在規模和數量上急劇增加。海水工廠化養殖廢水若得不到有效處理后排放，必然會對鄰近海域水體產生污染。目前，處理海水養殖廢水的方法主要有物理法、化學法和生物法等，主要去除廢水中的懸浮物(SS)、氨氮、化學需氧量(COD)、生物需氧量(BOD)等，以達到循環利用或排放的要求。針對海水養殖廢水的特點，這些方法均存在一些不足：物理法可以去除懸浮物，但對一些溶解性的污染物無法很好的去除；化學法對溶解性污染物的去除效果要比物理法好，但其處理成本相對較高；生物法因海水鹽度過高而效率降低明顯。與傳統的海水養殖廢水處理方法相比，膜技術具有操作管理方便，效率高等優點，可彌補傳統工藝處理海水養殖廢水的不足，但膜技術應用中的膜污染問題影響了其推廣應用。為減緩膜的污染，Mohammad等(2012)從膜材料改性、流體力學優化、膜清洗3個方面總結了超濾膜處理水產養殖廢水膜污染的措施。Chen等利用相轉化法制得聚丙烯腈(PAN)-B-聚乙二醇(PEG)共聚物超濾膜，比PAN超濾膜有更好的抗污染能力。

研究發現，海洋動物貽貝分泌物中粘著蛋白的功能元左旋-3,4-二羥基苯丙氨酸(L-DOPA,多巴)及其兒茶酚衍生物3,4-二羥基苯丙氨(Dopamine,多巴胺)，可在特定條件下自發聚合，強力附著于材料表面。這種海洋動物提取物不僅具有大量親水性基團，還具有在海水中抗生物附著的特性。

目前，國內外對此領域的研究非常重視，多巴(胺)自聚–復合技術成為了固體材料表面改性的研究熱點，主要應用于多功能仿生藥物、生物分子表面涂覆和表面抗生物處理等領域。此外，聚多巴(多巴胺)層還能夠賦予超濾基膜以疏松納濾膜孔結構特點，從而改善對水體中COD等指標的去除效率。

技術實現要素：

本發明提出一種多巴胺復合超濾膜的制備方法。

一種多巴胺復合超濾膜的制備方法,包括以下制備步驟：

（1）聚砜基膜用去離子水充分沖洗，放入潔凈的去離子水中浸泡24h；

（2）將浸泡后的聚砜基膜用去離子水沖洗，洗去膜上殘留的浸泡液；

（3）放入異丙醇中浸泡2-5h，之后在異丙醇中振蕩清洗1h，異丙醇處理可以去除膜上滋生的細菌和殘留在膜表面或膜孔隙中的制膜原料；

（4）再用去離子水將異丙醇完全洗去，放入去離子水中浸泡待用；

（5）將去離子水浸泡后的聚砜基膜裁剪成反應池大小，放入膜反應池中，加入2g/L多巴胺溶液50ml，迅速封閉反應池放入振蕩培養箱中，35-42℃下振蕩浸泡12h；

（6）將涂覆好的復合膜從反應池中取出，用去離子水洗去膜表面殘留的涂覆液，用脫脂棉輕拭復合層，將沒有聚合在膜表面的多巴胺分子洗掉；

（7）充分清洗后將膜放入去離子水中，振蕩清洗24h，振蕩清洗期間每6h換水；

（8）振蕩清洗完畢后，將膜超聲清洗4s后再使用。

優選地，步驟（2）的浸泡時間為2h。

優選地，步驟（5）振蕩浸泡溫度為37℃。

本發明所述方法制備的多巴胺復合超濾膜其接觸角為63°，較基膜減小21°，親水性顯著增強，對海水養殖廢水的處理效果良好，SS 去除率達100%，COD 去除率達83.26%，對海水養殖廢水中的氨氮具有去除效果，去除率15.78%。經該膜分離后的養殖廢水進一步進行臭氧氧化等處理去除氨氮后，其主要水質指標可以達到第二類海水水質標準，處理后的海水養殖水可達到工廠化養殖循環利用的要求。

具體實施方式

實施例1。

一種多巴胺復合超濾膜的制備方法,包括以下制備步驟：

（1）聚砜基膜用去離子水充分沖洗，放入潔凈的去離子水中浸泡24h；

（2）將浸泡后的聚砜基膜用去離子水沖洗，洗去膜上殘留的浸泡液；

（3）放入異丙醇中浸泡2-5h，之后在異丙醇中振蕩清洗1h，異丙醇處理可以去除膜上滋生的細菌和殘留在膜表面或膜孔隙中的制膜原料；

（4）再用去離子水將異丙醇完全洗去，放入去離子水中浸泡待用；

（5）將去離子水浸泡后的聚砜基膜裁剪成反應池大小，放入膜反應池中，加入2g/L多巴胺溶液50ml，迅速封閉反應池放入振蕩培養箱中，35-42℃下振蕩浸泡12h；

（6）將涂覆好的復合膜從反應池中取出，用去離子水洗去膜表面殘留的涂覆液，用脫脂棉輕拭復合層，將沒有聚合在膜表面的多巴胺分子洗掉；

（7）充分清洗后將膜放入去離子水中，振蕩清洗24h，振蕩清洗期間每6h換水；

（8）振蕩清洗完畢后，將膜超聲清洗4s后再使用；

（9）步驟（2）的浸泡時間為2h。

實施例2。

一種多巴胺復合超濾膜的制備方法,包括以下制備步驟：

（1）聚砜基膜用去離子水充分沖洗，放入潔凈的去離子水中浸泡24h；

（2）將浸泡后的聚砜基膜用去離子水沖洗，洗去膜上殘留的浸泡液；

（3）放入異丙醇中浸泡2-5h，之后在異丙醇中振蕩清洗1h，異丙醇處理可以去除膜上滋生的細菌和殘留在膜表面或膜孔隙中的制膜原料；

（4）再用去離子水將異丙醇完全洗去，放入去離子水中浸泡待用；

（5）將去離子水浸泡后的聚砜基膜裁剪成反應池大小，放入膜反應池中，加入2g/L多巴胺溶液50ml，迅速封閉反應池放入振蕩培養箱中，35-42℃下振蕩浸泡12h；

（6）將涂覆好的復合膜從反應池中取出，用去離子水洗去膜表面殘留的涂覆液，用脫脂棉輕拭復合層，將沒有聚合在膜表面的多巴胺分子洗掉；

（7）充分清洗后將膜放入去離子水中，振蕩清洗24h，振蕩清洗期間每6h換水；

（8）振蕩清洗完畢后，將膜超聲清洗4s后再使用；

（9）步驟（2）的浸泡時間為2h；

（10）步驟（5）振蕩浸泡溫度為37℃。